芯片硅通孔封装结构的制作方法及封装结构技术

本发明专利技术公开了一种芯片硅通孔封装结构的制作方法及封装结构，制作方法包括：提供芯片，芯片具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面上设置有焊垫；在芯片的第二表面形成通孔，通孔暴露出焊垫；在通孔的底壁、侧壁以及芯片的第二表面上形成绝缘层；在绝缘层的表面形成保护层，保护层包括：于通孔的开口处形成向通孔中轴线方向延伸的凸起结构；刻蚀保护层以及通孔内的绝缘层，暴露出焊垫；在通孔内以及绝缘层的表面形成电连接焊垫的金属层。本发明专利技术的芯片硅通孔封装结构的制作方法，能够在硅通孔内底部绝缘层上刻蚀形成内倒角，使得刻蚀后的绝缘层与外接线路层连接的结构更稳固。的绝缘层与外接线路层连接的结构更稳固。的绝缘层与外接线路层连接的结构更稳固。

【技术实现步骤摘要】
芯片硅通孔封装结构的制作方法及封装结构


[0001]本专利技术是关于半导体封装
，特别是关于一种芯片硅通孔封装结构的制作方法以及由该方法制得的芯片硅通孔封装结构。

技术介绍

[0002]现有技术中，晶圆级TSV封装中过程中，直接刻蚀形成通孔，在通孔中沉积一绝缘层，然后再刻蚀底部暴露出pad；最后形成连接pad的外接线路层。在刻蚀底部暴露pad的过程中，绝缘层会形成的直角或外倒角，在后续形成外接线路层中，容易形成应力过大，造成短路的风险。对整体的封装性能而言，存有隐患。
[0003]为了解决这一问题，本专利技术提出了一种芯片硅通孔封装结构的制作方法以及由该方法制得的芯片硅通孔封装结构。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种芯片硅通孔封装结构的制作方法以及由该方法制得的芯片硅通孔封装结构，其能够解决封装过程中硅通孔内底部绝缘层存在直角或外倒角，在后续形成外接线路层中，容易形成应力过大，造成短路的风险的问题，使得刻蚀后的绝缘层与外接线路层连接的结构更稳固。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种芯片硅通孔封装结构的制作方法，包括：提供一芯片，所述芯片具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有焊垫；在所述芯片的第二表面形成通孔，所述通孔暴露出所述焊垫；在所述通孔的底壁、侧壁以及所述芯片的第二表面上形成绝缘层；在所述绝缘层的表面形成保护层，所述保护层包括：于所述通孔的开口处形成向所述通孔中轴线方向延伸的凸起结构；刻蚀所述保护层以及所述通孔内的绝缘层，暴露出所述焊垫；在所述通孔内以及所述绝缘层的表面形成电连接所述焊垫的金属层。
[0007]在本专利技术的一个或多个实施方式中，在所述芯片的第二表面形成通孔的步骤之前，还包括提供基板，将基板覆盖于所述芯片的第一表面的步骤。
[0008]在本专利技术的一个或多个实施方式中，在所述绝缘层的表面形成保护层，包括：通过喷涂工艺在位于所述芯片第二表面的所述绝缘层的表面上形成第一保护层；以及通过喷涂工艺在位于所述通孔的开口处形成向所述通孔的中轴线横向延伸的凸起结构；所述凸起结构与所述第一保护层不间断设置。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述凸起结构的厚度在沿靠近所述通孔的中轴线方向上逐渐减小。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施方式中，在所述绝缘层的表面形成保护层，还包括：通过喷涂工艺位在位于所述通孔侧壁上的所述绝缘层表面上形成第二保护层；所述第二保护
层与所述凸起结构不间断设置。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述第二保护层的长度为所述通孔深度的三分之一。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，采用自对准刻蚀工艺刻蚀所述保护层以及所述通孔内的绝缘层，暴露出所述焊垫。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，位于所述通孔内，所述绝缘层与所述金属层的结合面底部形成内倒角结构。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述绝缘层的材质包括二氧化硅；和/或，所述保护层的材质包括环氧树脂。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，在所述通孔内以及所述绝缘层的表面形成电连接所述焊垫的金属层，包括：在所述通孔底部、所述通孔侧壁的绝缘层表面及所述芯片第二表面的所述绝缘层表面溅镀金属层。
[0016]本专利技术还提供了一种芯片硅通孔封装结构，所述芯片硅通孔封装结构由上述的芯片硅通孔封装结构的制作方法制得。
[0017]与现有技术相比，本专利技术实施方式的芯片硅通孔封装结构的制作方法，能够在硅通孔内底部绝缘层上刻蚀形成内倒角，使得刻蚀后的绝缘层与外接线路层连接的结构更稳固。
[0018]本专利技术实施方式的芯片硅通孔封装结构的制作方法，通过spray喷涂工艺在绝缘层的表面形成保护层，且保护层具有向通孔中轴线延伸的凸起结构，使得后续刻蚀时，凸起结构会随着蚀刻的时间逐渐变小，以使绝缘层的底部暴露焊盘的开口呈现一个逐步增大的过程，从而形成内倒角型的缓坡，便于后续与外接线路层连接的结构更稳固。
附图说明
[0019]图1是本专利技术一实施方式的芯片硅通孔封装结构的制作方法的工艺流程示意图；
[0020]图2
‑
图7是本专利技术一实施方式的芯片硅通孔封装结构的制作方法的步骤示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0022]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0023]如
技术介绍
所言，现有技术中，在对硅通孔沉积绝缘层后，对绝缘层的直接刻蚀往往会造成绝缘层的蚀刻截面是基本垂直的，然而垂直转角的应力大，后续的金属外接线路层在性赖性过程中易出现裂纹。
[0024]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种芯片硅通孔封装结构的制作方法，通过在刻蚀绝缘层前在绝缘层上形成保护层，使得刻蚀后的绝缘层于通孔底部呈现内倒角结构，增强焊垫与后续外接线路层之间的连接强度。
[0025]如图1所示，本专利技术一实施方式提供了一种芯片硅通孔封装结构的制作方法，包
括：s1提供一芯片10，其中，芯片10具有相对设置的第一表面10a和第二表面10b，第一表面10a上设置有焊垫101；s2提供基板20，将基板20覆盖于芯片10的第一表面10a上；s3在芯片10的第二表面10b上形成通孔102，通孔102暴露出焊垫101；s4在通孔102的底壁、侧壁以及芯片10的第二表面10b上形成绝缘层30；s5在绝缘层30的表面上形成保护层40，保护层40包括：于通孔102的开口处形成向通孔102中轴线方向延伸的凸起结构402；s6刻蚀保护层40以及通孔102内的绝缘层30，暴露出焊垫101；s7在通孔102内以及绝缘层30的表面形成电连接焊垫101的金属层50。
[0026]图2至图7为本专利技术一示例性实施方式的芯片硅通孔封装结构的制作方法的结构示意图，下面结合图2至图7，对本专利技术的芯片硅通孔封装结构的制作方法进行详细阐述。
[0027]如图2所示，提供一芯片10以及一基板20。芯片10具有相对设置的第一表面10a和第二表面10b，第一表面10a上设置有焊垫101。基板20被覆盖于芯片10的第一表面10a上，用作保护和支撑。其中，基板20可为裸硅片、玻璃、树脂等具有一定厚度和硬度的材料，也可为厚胶带，根据不同的芯片10的功能用途可以选择不同的基板20材料。在基板20上涂覆有粘着层，用以将其与芯片10粘合固定。在其他实施例中，芯片10也可以为晶圆级的芯片，例如晶圆，晶圆上形成有多颗阵列排布的芯片单元，晶圆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片硅通孔封装结构的制作方法，其特征在于，包括：提供一芯片，所述芯片具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有焊垫；在所述芯片的第二表面形成通孔，所述通孔暴露出所述焊垫；在所述通孔的底壁、侧壁以及所述芯片的第二表面上形成绝缘层；在所述绝缘层的表面形成保护层，所述保护层包括：于所述通孔的开口处形成向所述通孔中轴线方向延伸的凸起结构；刻蚀所述保护层以及所述通孔内的绝缘层，暴露出所述焊垫；在所述通孔内以及所述绝缘层的表面形成电连接所述焊垫的金属层。2.如权利要求1所述的芯片硅通孔封装结构的制作方法，其特征在于，在所述绝缘层的表面形成保护层，包括：通过喷涂工艺在位于所述芯片第二表面的所述绝缘层的表面上形成第一保护层；以及通过喷涂工艺在位于所述通孔的开口处形成向所述通孔的中轴线横向延伸的凸起结构；所述凸起结构与所述第一保护层不间断设置。3.如权利要求2所述的芯片硅通孔封装结构的制作方法，其特征在于，所述凸起结构的厚度在沿靠近所述通孔的中轴线方向上逐渐减小。4.如权利要求2所述的芯片硅通孔封装结构的制作方法，其特征在于，在所述绝缘层的表面形成保护层，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旦，夏华栋，李瀚宇，林焱，
申请(专利权)人：苏州晶方半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：